次聲對人系白血病細(xì)胞HL-60細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng).pdf

1、研究背景：次聲，為頻率10<'-4>～20 Hz的彈性波，是由物體的機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的。其特點(diǎn)還包括：低頻波長，傳播過程中不易被吸收，衰減甚小，傳播遠(yuǎn)，穿透力強(qiáng)等。 次聲是以生物共振的方式普遍地作用于生物體的各器官和組織，因而可產(chǎn)生廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，涉及系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞以至分子水平。次聲的影響與聲壓、頻率及作用時(shí)間相關(guān)。在次聲對機(jī)體的作用機(jī)制中，細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的原發(fā)性損傷占有重要地位。在以往的研究中表明，一定聲壓級水平的次聲能

2、造成生物體損害，損害與聲壓級成正比關(guān)系。目前的研究大多集中于次聲對正常組織、細(xì)胞的損傷方面。 近年有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在較弱的次聲作用下，可伴有機(jī)體抗氧化系統(tǒng)酶活性增強(qiáng)，代償反應(yīng)增高。由此可見，次聲在疾病診療方面有很大的開發(fā)潛力。研究低聲壓級、小劑量的次聲對機(jī)體的作用，將為進(jìn)一步探討和利用次聲的有益作用維護(hù)身體健康，治療某些疾病開辟新的途徑。 次聲一方面可以造成系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)損害，另一方面在安全范圍內(nèi)已應(yīng)用于臨床治療，其應(yīng)用前景

3、不可限量。美國CHI公司的INFRASOUND 8<'TM>次聲治療儀，作為小型次聲發(fā)聲裝置，可產(chǎn)生4～20 Hz，79.75～86.11 dB的安全范圍內(nèi)的次聲，為次聲應(yīng)用提供了研究基礎(chǔ)。國內(nèi)目前無應(yīng)用次聲治療儀作用于離體細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)室研究。因此，次聲發(fā)聲裝置對體外細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)的研究，對次聲的治療應(yīng)用具有重要影響。 目的：研究次聲治療儀對人白血病細(xì)胞株HL-60的生物學(xué)效應(yīng)，為次聲應(yīng)用于臨床提供實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。 材料與方

4、法：采用美國CHI公司的INFRASOUND 8<'TM>次聲治療儀作為信號源發(fā)聲裝置；常規(guī)培養(yǎng)HI-60細(xì)胞于含10％滅活新生牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基中。次聲組：培養(yǎng)皿置于超凈臺中的次聲治療儀下，發(fā)射頭距液面均為1.5鋤～2.0 cln，使用最強(qiáng)檔位(檔位3)；對照組：次聲治療儀處于關(guān)閉狀態(tài)，其余處理同次聲組；分別在實(shí)驗(yàn)處理的15 min、30 min、60 min、90 min、120 min取樣檢測，再分別培養(yǎng)24 h、4

5、8 h后分別進(jìn)行檢測；實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。實(shí)驗(yàn)觀察指標(biāo)包括：臺盼藍(lán)活細(xì)胞計(jì)數(shù)，MTT 比色法，流式細(xì)胞儀技術(shù)，熒光染色法及掃描電鏡法，觀察比較HL-60細(xì)胞活力的影響和形態(tài)學(xué)改變。 結(jié)果： 1細(xì)胞活力影響情況 1.1 臺盼藍(lán)染色法結(jié)果示作用組和對照組細(xì)胞的1 5 min、30 min、60 min、90 min和120 min各組在實(shí)驗(yàn)處理的0 h、24 h、48 h細(xì)胞均顯持續(xù)增長狀態(tài)。次聲組較對照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(

6、P>0.05)。實(shí)驗(yàn)過程中各組被染細(xì)胞極少，細(xì)胞存活率均達(dá)到95％以上。 1.2 噻唑蘭染色法(MTT法)隨著次聲作用及空氣暴露時(shí)間的增加，細(xì)胞次聲組較對照組OD值略有降低，但次聲組及對照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。次聲組和對照組、培養(yǎng)時(shí)間、處理時(shí)間各項(xiàng)間均無交互效應(yīng)。培養(yǎng)24 h、48 h無差異性改變(P>0.05)。 1.3流式細(xì)胞技術(shù)Annexin V-EGFP/PI熒光標(biāo)記雙染兩組細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)處理120 min后分別培養(yǎng)2

7、4 h、48 h進(jìn)行檢測。每組細(xì)胞樣本中活細(xì)胞均約90％，細(xì)胞總凋亡率均約10％，且各組比值差異不明顯。將細(xì)胞的早期凋亡率、晚期凋亡率、總凋亡率各項(xiàng)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，次聲組與對照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 2．細(xì)胞形態(tài)學(xué)影響 2.1 熒光染色法光鏡下觀察到，兩組細(xì)胞生長狀態(tài)良好，形態(tài)完整性好，未見細(xì)胞破碎或皺縮。對照組細(xì)胞顯示為均勻的淡藍(lán)色，未見亮藍(lán)色或核形態(tài)學(xué)變化。次聲組顯示為均勻的淡藍(lán)色，個(gè)別細(xì)胞呈強(qiáng)藍(lán)色

8、熒光，但未見明顯核固縮、核碎裂等PCD形態(tài)學(xué)變化。 2.2 掃描電鏡法可見對照組細(xì)胞表面褶皺較多，膜表面不平整，膜絨毛致密并清晰。單個(gè)細(xì)胞放大可見表面微絨毛致密緊湊，纖毛完整。次聲作用組細(xì)胞大小一致性較好，未見細(xì)胞變形、破裂。但細(xì)胞表面褶皺減少明顯，膜表面微絨毛較稀疏，個(gè)別細(xì)胞可呈現(xiàn)膜表面光滑，無褶皺的球狀。 結(jié)論：次聲作用HL-60細(xì)胞在本實(shí)驗(yàn)的120 min內(nèi)，對細(xì)胞的增殖能力及細(xì)胞活性未見明顯影響，次聲對細(xì)胞的凋亡